Første Nordiske Elektroteknikermøde i København 1920

- 67 Den elektriske lysbues anvendelse i salpeterindustrien, specielt den norske salpeterindustri. Af Direktør, DipL Ing. Forbrændingen av luftens kvælstof i luftens surstof ved hjælp av elektrisk energi med kvælstofoxyd — NO — som forbrændingsprodukt blev første gang demonstrert i aaret 1785 av den engelske fysiker Cavendish. Cavendish paaviste at man ved gnister fra en elektricermaskine kan brænde kvælstof i luft til kvælstofoxyd i likhet med at kul brændes til kulstofoxyd. — Kvælstofforbrændingen er dog en endotermisk process, idet man tilfører varme gjen- nem elektriciteten, mens kulforbrændingen er exotermisk og avgir varme. — Kvælstofforbrændingen kræver desuten at foretas under en meget høi temperatur — jo høiere temperatur desto fuldstændigere forbrænding, og opnaar man den nødvendige forbrændingsvarme i den elektriske lysbue, hvis temperatur naar op i over 3000° C. De elektriske lysbuer man benytter til kvælstoffor- brændingen dannes ved utblæsning av elektriske gnister, enten ved hjælp av en luftstrøm eller ved hjælp av en elek- tromagnet, hvis opdagelse skyldes den berømte danske fysiker Ørsted, hvis 100-aarsminde i disse dage feires. Efterat Cavendish i 1785 kvalitativt hadde paavist at kvælstof i en elektrisk gnist forbrænder til kvælstofoxyd, hengik der mere end 100 aar, indtil Sir William Crookes i 1892 og Lord Rayleigh i 1897 gjenoptok forsøkene og paaviste, saavel kvalitativt som kvantitativt, at luftens frie kvælstof ved elektricitetens hjælp lar sig overføre til ke- misk bundet kvælstof med fremstilling av salpetersyre som enderesultat. — Lord Rayleigh kunde i sit fore- drag meddele, at 1 kilowatt ga et utbytte av 650 kg. Chili- salpeter eller 480 kgr. HN03 pr. aar av 8760 timer. Dette resultat blev straks grepet av en række viden- skapsmænd og ingeniører i saavel Europa som i Amerika, og blev der i aarene 1900 til 1904 utført et omfattende og intenst arbeide for at forbedre de allerede opnaadde labo- ratorieresultater og overføre disse i industriens tjeneste. Samtidig med at metoderne for kvælstofforbrændin- gen i de første aar efter aarhundredeskiftet gik frem med kjæmpeskridt, foregik der ogsaa paa det elektrokemiske omraade i sin almindelighet en ikke mindre storslagen ut- vikling; en utvikling der blev av en helt afgjørende betyd- ning for kvælstofindustriens praktiske start. — Denne ud- viklingsperiode, som elektrotekniken gjennemgik, førte i løpet av faa aar til bygningen av de store elektriske gene- ratorer, de store elektriske transformatorer, driftssikre koblings- og kontrolapparater for store energimængder, uten hvilke kvælstofindustien ikke vilde kunnet utvikle sig til den storindustri, den idag er blit. Den luft der skal behandles i den elektriske lysbue, presses eller suges ved hjælp av kompressorer eller ven- 11. Bonnevie. tilatorer ind i lysbuezonen, hvor temperaturen varierer fra ca. 1000° C. til ca. 3000° C. I flammezonen dannes 1 å 2 pct. kvælstofoxyd, som man tillikemed den resterende — ikke forbrændte, men kun opvarmede luft — hurtigst mulig fører ut igjen av flammen. Den dannede forbin- delse NO er nemlig ingen stabil kemisk forbindelse, men spaltes igjen under avkjølingen. Mens temperaturen end- nu er høi, gaar spaltningen hurtig for sig, men fra ca. 1200° C. og nedover foregaar spaltningen saa langsomt at den ingen praktisk betydning længer har. Det gjælder derfor ved alle lysbuemetoder at man momentant kan bringe kvælstofoxydet ned til en temperatur som ligger under denne grænse. Dette opnaar man ved at tilføre flammen et i forhold til dens elektriske energimængde og ovnens avkjølingsforholde passende overskud av luft. Det videre temperaturfald fra 1200° C. ned til ca. 200 å 150° C. nyttiggjøres i praksis til utvinding av damp idet gasen av hensyn til den efterfølgende absorbtion i almindelighet vil maatte avkjøles endog betydelig under nævnte tempe- ratur. Av de mange lysbuemetoder og ovnssystemer, der i begyndelsen av dette aarhundrede blev utexperimentert, har kun følgende vist sig at være levedygtige, saa de se- nere er gaat over til industriel utnyttelse: 1) Birkeland-Eyde’s metode, der utnyttes av Norsk H y d r o-E lektrisk Kvælstof aktieselskab ved dettes bedrifter i Norge og i Frankrike med tilsammen ca. 250 000 HK. 2) Dr. Schönherr’s metode, der utnyttes av Nors k Hydro-Elektrisk Kvælstof aktiesel- skab ved dettes bedrifter i Norge med ca. 100 000 HK. 3) Pauling’s metode, der utnyttes i Italien og i 0 s t e r i k e med ca. 25 000 HK. 4) Moscicki’s metode, der utnyttes i Schweiz med ca. 15 000 HK. og 5) Wielgolaski’s metode, der utnyttes i Amerika med mellem 5 000 og 10 000 HK. — Om det imid- lertid her handler sig om utnyttelsen av en egen me- tode eller om der kun benyttes en av Norsk H y- dro-Elektrisk Kvælstof aktieselskabs metoder i mere eller mindre modificeret form er endnu ikke bragt paa det rene. Forsøkene med Birkeland-Eyde’s og Dr. Schönherr’s systemer der som ovenfor nævnt begge utnyttes ved Norsk Hydro-Elektrisk Kvælstofaktie- selskabs anlæg, begyndte omtrent samtidig. De før-